用C写一个ECI坐标转换ECEF坐标
时间: 2024-05-07 20:17:52 浏览: 8
以下是将ECI坐标转换为ECEF坐标的C语言代码:
```c
#include <math.h>
#define PI 3.14159265358979323846
#define TWOPI 6.28318530717958647692
#define AE 6378.137 // 地球长半径,单位:千米
#define FLAT 0.00335281 // 地球扁率
void eci2ecef(double *pos_eci, double *vel_eci, double gmst, double *pos_ecef, double *vel_ecef) {
double st, ct, se, ce, r, temp;
double pos[3], vel[3];
// 计算经度角
gmst *= PI / 180.0;
st = sin(gmst);
ct = cos(gmst);
// 将ECI坐标系中的位置、速度转换为轨道根数
r = sqrt(pos_eci[0] * pos_eci[0] + pos_eci[1] * pos_eci[1] + pos_eci[2] * pos_eci[2]);
temp = pos_eci[0] * vel_eci[0] + pos_eci[1] * vel_eci[1] + pos_eci[2] * vel_eci[2];
temp /= gmst;
double a = 1.0 / (2.0 / r - vel_eci[2] * vel_eci[2] / gmst);
double e = sqrt(1.0 - temp * temp / (gmst * a));
double i = acos(pos_eci[2] / r);
double raan = atan2(pos_eci[1], pos_eci[0]);
double w = atan2(sqrt(1.0 - e * e) * pos_eci[2], temp);
double ta = atan2(sqrt(1.0 - e * e) * sin(w), r * cos(w) - a * (1.0 - e * e));
// 计算地球的扁率角
temp = 1.0 - FLAT;
se = FLAT * (2.0 - FLAT);
ce = temp * temp;
// 计算地心坐标系中的位置、速度
pos[0] = a * (cos(raan) * cos(ta + w) - sin(raan) * sin(ta + w) * cos(i));
pos[1] = a * (sin(raan) * cos(ta + w) + cos(raan) * sin(ta + w) * cos(i));
pos[2] = a * (sin(i) * sin(ta + w));
vel[0] = -sqrt(gmst / a) * (cos(raan) * sin(ta + w) + sin(raan) * cos(ta + w) * cos(i));
vel[1] = -sqrt(gmst / a) * (sin(raan) * sin(ta + w) - cos(raan) * cos(ta + w) * cos(i));
vel[2] = sqrt(gmst / a) * sin(i) * cos(ta + w);
// 将地心坐标系中的位置、速度转换为地球坐标系中的位置、速度
pos_ecef[0] = pos[1] * ct - pos[0] * st;
pos_ecef[1] = pos[1] * st + pos[0] * ct;
pos_ecef[2] = pos[2];
vel_ecef[0] = vel[1] * ct - vel[0] * st;
vel_ecef[1] = vel[1] * st + vel[0] * ct;
vel_ecef[2] = vel[2];
}
```
其中,`pos_eci` 表示ECI坐标系中的位置,`vel_eci` 表示ECI坐标系中的速度,`gmst` 表示格林尼治平恒星时,`pos_ecef` 表示ECEF坐标系中的位置,`vel_ecef` 表示ECEF坐标系中的速度。该函数内部使用了轨道根数进行计算,具体实现可以参考相关资料。